[发明专利]用于边界层优化的具有可变机身表面的飞行器

说明书

本发明涉及一种飞行器(11)，包括由发动机(13a、13b)构成的推进系统，发动机(13a、13b)设置用于吸入边界层空气。这些发动机(13a、13b)置于部分嵌入在所述飞行器机身(21)中的短舱(15a、15b)内部，因此，它们的进气管(17a，17b)由具体的机身区域(31a、31b)和所述短舱(15a、15b)定界。对于所述特定机身区域(31a，31b)，本发明提供了具有柔性部分(43a、43b)的蒙皮(41a、41b)以及位于所述蒙皮(41a、41b)上的驱动系统，用于改变所述蒙皮(41a、41b)的表面，使它们适应所述推进系统的需要。

技术领域

本发明涉及具有设置用于吸入边界层空气的发动机的飞行器，特别地，涉及具有直接附接在机身上的发动机的飞行器。

背景技术

尽管用于客运或货运的传统飞行器的发动机通常是通过挂架设置在与机翼相连接的短舱内部，但也存在已知的飞行器，其发动机短舱部分嵌入在飞行器的机身中，例如图1a和图1b示出的飞行器，其两个发动机位于后机身。

这种飞行器的配置目的在于消除挂架(减少重量和阻力)并安置边界层吸入(Boundary Layer Ingestion，BLI)发动机。

部分嵌入的短舱允许使用BLI发动机，BLI发动机可以通过吸入较低速的边界层气流来提高发动机效率。

这种飞行器配置引起的问题之一与发动机进气管的流动控制有关。

在这一方面，US 2011/0163207公开了一种具有双流涡轮喷气发动机的飞行器，其中每个发动机的进气口通过两个边界层导向壁与机身相连，该壁向进气口的上游侧延伸并与所述上游侧间隔开。

此外，US 7,784,732 B2公开了一种系统，其用于使用主动及被动流动控制装置的组合来减少边界层吸气口的气动界面处的变形。组合使用主动流动控制喷射口和涡流发生片，减少了进气口操作条件范围内的变形。一起使用时，涡流发生片能够减少大部分进气口的变形，并且主动流动控制喷射口可以在显著降低的控制喷射口质量流率下使用，以确保当进气口质量流率变化时，进气口变形保持在低水平。

本发明同样解决改善进气管的流动控制的问题，但是从另一角度关注这个问题。

发明内容

本发明涉及一种飞行器，包括由发动机构成的推进系统，所述发动机设置用于吸入边界层空气。这些发动机置于部分嵌入在所述飞行器机身中短舱内部，因此，它们的进气管(17a，17b)由特定机身区域和所述短舱定界。

对于所述特定机身区域，本发明提供了具有柔性部分的蒙皮以及位于所述蒙皮上的驱动系统，用于改变所述蒙皮的表面，使它们适应所述推进系统的需要。换言之，本发明提供了用于边界层吸入发动机针对气流的可变范围的性能。

在一实施例中，所述蒙皮包括内部柔性部分，例如，由弹性材料或复合材料制成的膜，其附接在周围的刚性壳体上，所述刚性壳体与所述具体的机身区域的内部结构元件相连接。

在一实施例中，所述内部柔性部分嵌有半刚性网格(grid)，且所述柔性部分的一些节点为由所述驱动系统驱动的点。

在一实施例中，所述驱动系统包括直线驱动器，由所述内部结构元件支撑并与所述蒙皮的内部柔性部分的一些节点相连接。

结合附图，本发明的其他期望特征和优点将从后续对本发明的详细说明及所附权利要求中显而易见。

附图说明

图1a为一飞行器的透视示意图，所述飞行器具有两个置于短舱内部的发动机，所述短舱部分嵌入在后机身中；

图1b为图1a中圈出区域的平面示意图；

图2为对应于已知飞行器的图1a的A-A’面剖视示意图；